science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Lichtecho's in de Eta Carinaenevel

Een infraroodbeeld met valse kleuren van neveligheid nabij de massieve opflakkerende ster Eta Carinae. De kleine witte cirkel markeert een "echo" - een helder wolkje dat onlangs oplichtte toen de schokken van de uitbarsting van de ster (die zich boven in de afbeelding bevindt) er doorheen gaan. Astronomen dateren de uitbarsting die dit heldere wolkje veroorzaakte tot de Grote Uitbarsting van 1837 en betogen op basis van de spectra dat de uitbarsting waarschijnlijk te wijten was aan een drievoudige sterfusie-gebeurtenis. Andere afbeeldingslabels hebben betrekking op de modelgeometrie en de IRAC-camerafilters. Krediet:IRAC-NASA, Smit et al. 2018

De jonge ster Eta Carinae schittert prominent aan de hemel op het zuidelijk halfrond. Hoewel ze relatief ver van de aarde verwijderd zijn (ongeveer zevenduizend lichtjaar vergeleken met de gemiddelde afstand van sterren met het blote oog van ongeveer duizend lichtjaar), het kan gemakkelijk worden gezien door mensen op het zuidelijk halfrond omdat het fantastisch helder is - ongeveer vijf miljoen keer helderder dan onze zon. Astronomen hebben gesuggereerd dat een reden waarom het zo helder is, is omdat het erg massief is - misschien wel 200 keer massiever dan onze zon, waardoor het een van de meest massieve sterren is die we kennen. (Massieve sterren verbruiken hun waterstof veel sneller dan zonachtige sterren en zijn heter en helderder.)

Eta Carinae bevindt zich in een grote moleculaire wolk (de Carina-nevel) omgeven door een dubbellobbige structuur van gas en stof die waarschijnlijk het gevolg was van enorme massa-ejecties en intermitterende winden van de ster (of anderen in de buurt). Eta Carinae zelf staat bekend als zeer variabel; John Herschel (de zoon van astronoom Royal William Herschel) vestigde voor het eerst de aandacht op deze ster en een bijzonder dramatische opflakkering die hij onderging in 1837, genaamd "The Great Eruption". Wetenschappers hebben gedebatteerd of de hele regio wordt gedomineerd door actieve stervorming en/of dat er misschien een supernova in de buurt is afgegaan, die allemaal zouden bijdragen aan de variabiliteit en complexe structuren. Ze hebben ook gesuggereerd dat de Grote Uitbarsting het gevolg was van de fusie van een paar dubbelsterren, en dat analoge gebeurtenissen de extreme gebeurtenissen in andere sterrenstelsels kunnen aandrijven.

Terwijl straling en schokken van stellaire fakkels zich naar buiten voortplanten door het interstellaire medium, ontmoeten ze slierten en wolkjes materiaal die vervolgens oplichten - "echo's" van de opflakkeringen zelf. CfA-astronoom David James was lid van een team dat licht "echo's" van Eta Carinae heeft bestudeerd. Het team heeft eerder zijn resultaten gepubliceerd over echo's die sinds 2003 zijn waargenomen, maar meldt nu dat er een nieuwe echo is gevonden door het zorgvuldig aftrekken van afbeeldingen die in verschillende tijdperken zijn gemaakt. De nieuwe echo is iets helderder dan de andere die ze hebben gezien, en is onderscheidend van karakter:het vervaagt langzamer en vertoont verschillende spectrale kenmerken.

De wetenschappers analyseerden beelden en spectra van de nevel die bij optische golflengten waren genomen met de CTIO Blanco en Magellan Baade en Clay telescopen, en in het infrarood met de IRAC-camera aan boord van Spitzer. De spectra onthullen voor het eerst zeer hoge expansiesnelheden in het gas, tot vijftig miljoen mijl per uur, en bewijs van een uitbarsting in twee fasen die de wetenschappers kunnen herleiden tot de Grote Uitbarsting. Ze interpreteren de resultaten om te pleiten voor een driesterrensysteem dat leidde tot de fusie, de originele primaire ster eruit schoppen. (Ze detecteren ook bewijs voor eerdere uitbarstingsactiviteit - tot wel 600 jaar vóór de Grote Uitbarsting.) Het nieuwe scenario verschilt op verschillende belangrijke manieren van eerdere suggesties, en kan een grotere verscheidenheid aan waarnemingen gemakkelijker verklaren. Er is een verslag van observatie van Eta Carinae die teruggaat tot John Herschel, met veel gedetailleerde resultaten in de afgelopen decennia. Als de uitbarsting van Eta Carinae echt een tripletfusie van dit soort was, deze gegevens bieden nieuwe inzichten in hoe sterren met een zeer hoge massa zich vormen en evolueren in hun omgeving.